10.8. Теплопередача через твердую стенку

Теплообмен между горячей и холодной средой через разделительную твердую стенку является одним из наиболее важных и часто используемых в технике процессов. Например, получение пара заданных параметров в котлоагрегатах основано на процессе передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. В многочисленных теплообменных устройствах, применяемых в любой области промышленности, основным рабочим процессом является процесс теплообмена между теплоносителями. Такой теплообмен называют теплопередачей.

Для примера рассмотрим процесс переноса теплоты от горячей движущейся жидкости с температурой  к холодной движущейся жидкости с температурой  через твердую стенку (рис. 10.9).

Рис. 10.9. Перенос теплоты от горячей движущейся жидкости к холодной через твердую стенку

Плотность теплового потока от горячей жидкости к стенке найдем по формуле:

.                   (10.12)

Плотность теплового потока через стенку равна:

.                    (10.13)

Плотность теплового потока от стенки к холодной жидкости найдем из выражения:

.                  (10.14)

Определим полный температурный напор: . Для этого из равенств (10.12) – (10.14) определим сначала местные температурные напоры:

;

;

.

Складывая эти равенства, получим полный температурный напор:

.

Введем обозначения:

.                     (10.15)

Величину k называют коэффициентом теплопередачи.

Плотность теплового потока находят по формуле:

.